第六章 第二节 化学反应的速率与限度 教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 高中化学 年级 高一 学期 春季
课题 化学反应的速率
教材分析
本节课是人教版《化学必修二》第六章第二节“化学反应速率与限度”第一课时的内容。 通过初中和高中的学习，学生对化学反应速率与反应条件相关，改变反应条件（如使用催化剂）可调控反应速率等知识已有所了解。本节课结合学生学过的相关知识，补充一些生活、生产中需要通过反应条件调控反应速率的实例，说明认识化学反应速率影响因素的重要性，并借此体现调控反应速率的意义和价值。同时，本节课的内容是后续学习“化学反应限度”、选修教材中“化学反应速率影响因素”、“化学平衡”问题的重要知识基础，在知识体系中起着承上启下的作用。
学情分析
（一）已有基础 从知识层面来说，学生已经了解了化学反应速率的概念，并了解催化剂等因素会影响化学反应进行的快慢；从能力层面来说，学生已具备一定的实验设计能力，能够合作完成实验探究，通过实验现象归纳总结影响速率因素的一般规律。 （二）潜在困难 高一学生的思维往往不够严谨、全面，实验操作能力有待加强。
教学目标
1.能描述化学反应速率的概念，知道化学反应速率的表示方法和单位并能进行化学反应速率的简单计算。 2.通过化学反应速率的概念及影响因素的学习，学会“变量控制”的科学方法，增强证据推理的意识。 3.能从化学反应速率影响因素角度解释生产生活中简单的化学现象。体会调控化学反应速率的重要性，认识控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
教学内容
教学重点： 化学反应速率的概念及其影响因素。
教学难点： 化学反应速率的影响因素。
教学过程
学习任务一：创设情境，感知化学反应的快慢 【导入新课】问题1：你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？ 【学生】火药爆炸瞬间完成，反应特别快；牛奶变质需要几天；铁桥生锈和溶洞的形成要经历好几年，反应很慢。 【教师】大家还能想出其它例子吗？ 【学生】汽车安全气囊的弹出只需0.03秒；石油的形成需要经过几百万年甚至更长的时间。 【教师】不同的化学反应进行的快慢千差万别，快与慢是相对而言的，是一种定性的比较。在科学研究和实际应用中，对化学反应进行的快慢进行定量描述或比较时，要使用同一定义或标准下的数据。类比物理学科，如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？物理学中物体的运动快慢用“速率”表示： 约10.3m/s 约2×10-3m/s 运动员通过终点的时速可达10.3m/s ，而蜗牛的爬行速率是2×10-3m/s。 【追问】问题2：化学上如何定量描述化学反应的快慢？ 学习任务二：界定概念，定量描述化学反应速率 【教师】由于化学反应发生的体系绝大多数为溶液和气体，故通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示化学反应速率。 化学反应速率：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。 表达式：v= 单位：mol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1、mol·L-1·h-1或mol/(L·min)、mol/(L·s)、mol/(L·h)。 注意：① v表示平均反应速率，且为正值； ②必须指明哪一物质的反应速率，如v(H2)； ③固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 【练习】在2L的密闭容器中充入5moLN2和8moLH2，在催化剂存在的条件下发生反应：N2+3H2 2NH3，2min时，测得容器内生成NH3 4mol，思考：三者速率是否相等？有何关系？完成下列表格。 时间N2H2NH3t=0min3mol/L4mol/L0mol/Lt=2min2mol/L1mol/L2mol/Lv（B）0.5mol/(L·min)1.5mol/(L·min)1.0mol/(L·min)
【学生】计算、归纳 结论： （1）对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示化学反应速率，数值可能是不同的。 （2）同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。例如：对于反应aA＋bB==cC＋dD v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)＝a︰b︰c︰d 学习任务三：自主实验，探究影响速率的因素 【教师】问题3：根据所学知识和经验猜想影响化学反应速率的因素有哪些？ 【学生】内因：反应物本身的性质 外因：温度、浓度、压强、催化剂、反应物接触面积等 【教师】问题4：如何设计实验证明以上因素对化学反应速率的影响？对于多因素（多变量）的问题，思考设计探究实验过程中应注意什么？为什么要控制变量？如何控制变量？ 【实验1】探究催化剂对化学反应速率的影响 根据所提供的药品或仪器设计实验探究催化剂对化学反应速率的影响。 用品：5% H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、试管、试管架、烧杯、量筒、胶头滴管。 催化剂种类实验现象FeCl3溶液无催化剂
【教师】播放实验视频 【学生】观看视频，归纳得出结论 结论：一般情况下，在其他条件相同时，使用催化剂能加快反应速率。 【实验2】探究温度对化学反应速率的影响 根据所提供的药品或仪器设计实验探究温度对H2O2分解速率的影响。 用品：3% H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、冷水、热水、试管、试管架、烧杯、量筒、胶头滴管。 请同学们小组合作，设计实验方案，展示、汇报实验方案后进行实验。 【学生】 不同温度环境实验现象冷水热水
【教师】播放实验视频 【学生】观看视频，归纳得出结论 结论：在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。 【实验3】探究反应物浓度对化学反应速率的影响 根据所提供的药品或仪器设计实验探究浓度对化学反应速率的影响。 用品：1mol/L的盐酸、0.1mol/L的盐酸、大理石小碎块、镊子、胶头滴管、量筒、试管、试管架。 【学生】设计实验： 变量实验现象盐酸的浓度固体的状态
【教师】播放实验视频 【学生】观看视频，归纳得出结论 结论：在其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，化学反应速率减小。 【教师】问题5：对于有气体参与的化学反应，当使容器的体积缩小时，化学反应的速率会如何变化？ 【学生】其效果相当于增大反应物浓度，故可以加快反应速率。 结论：增大压强=减小容积=增大反应物的浓度=反应速率增大 减小压强=增大容积=减小反应物的浓度=反应速率减小 【教师】在日常生活中和化学实验中，如果我们细心观察和思考，还会发现更多影响化学反应速率的因素。 学习任务四：学以致用，分析实际生活问题 【教师】问题5：工业生产中如何加快合成氨反应速率？ 【学生】在实际生产中，采用不断补充N2、H2（增大反应物浓度），将原料气加压（增大反应物浓度），预热原料气（升高温度），使用催化剂等方式加快合成氨反应速率。 【思考与讨论】下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？ （1）向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。 （2）把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。 （3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。 （4）铁在空气中和纯氧中反应的剧烈程度明显不同。 【学生】（1）增大氧气浓度；增大表面积 降低温度；减小氧气浓度 增大表面积（4）氧气浓度不同 【课堂小结】 【课堂延伸】 一、神奇的催化剂 图片展示：历年诺贝尔奖与催化剂研究 【教师】催化剂是现代化学中关键而神奇的物质之一。据统计，有80%以上的化工生产过程使用了催化剂。在资源利用、能源开发、医药制造、环境保护等领域也有着广泛的应用。然而，催化剂的神奇面纱至今尚未完全揭开，对催化剂的研究是当代化学一个极具魅力和应用前景的重要课题。 二、飞秒化学的介绍 【结束语】 本节微课到此结束，习题详见练习，谢谢！